Non-Markovian trajectories involving future in the semi-classical path integral expression
基于稳相条件,导出了耦合到谐振腔的量子系统的半经典路径积分表达式。发现系统路径是非马尔可夫的。最引人注目的是,系统的路径不仅与它的过去相耦合(如朗之万方程),而且与它的未来相耦合,即系统的运动方程是一个包含所有时间的积分微分方程。数值试验证实,未来涉及的条款确实是必要的。由于方程的未来非马尔可夫性质,无法通过迭代方法获得数值解。相反,必须采用根搜索算法。
2020-06-24 quant-ph
Genuine quantum trajectories for non-Markovian processes
开放系统中的一大类非马尔可夫量子过程可以通过非Lindblad形式的时间局域主方程来表述。结果表明,这样的过程可以嵌入在一个马尔可夫动力学,它涉及一个时间依赖的Lindblad生成器上的扩展状态空间。如果开放系统的状态空间由某个Hilbert空间${\mathcal{H}}$给出,则扩展的状态空间是将开放系统与一个三态系统组合得到的三重Hilbert空间${\mathcal{H}}\otimes{\mathbb C}^3$。这种嵌入是用来推导一个解开非马尔可夫时间演化的随机过程中扩展的状态空间。这个过程是通过一个随机的薛定谔方程来定义的,该方程在连续监测环境的条件下为状态矢量生成真正的量子轨迹。这种构造导致了在量子测量理论框架内对非马尔可夫动力学的连续测量解释。
2004-03-16 quant-ph
Non-Markovian quantum trajectories: an exact result
我们分析了非马尔可夫随机薛定谔方程,描述了一个粒子在空间中的自发坍缩(在坍缩模型的语言),或其位置的连续测量(在连续量子测量的语言)。首次给出了自由粒子情形(H = p^2/2 m)的显式通解,并讨论了其主要性质.我们分析的情况下,指数关联函数的噪声,给出了定量描述的动态和相关时间的依赖性。
2009-07-30 quant-ph
Complete parameterization, and invariance, of diffusive quantum trajectories for Markovian open systems
具有马尔可夫演化的开放量子系统的状态矩阵$ρ$服从主方程。主方程的演化可以分解为纯态$P$的随机非线性轨迹,使得平均$P$再现$ρ$。在这里,我们第一次给出了一个完整的参数化的所有扩散unravelings(其中$P$不断演变,但不可微的时间)。我们给出了一个明确的测量理论解释这些量子轨迹,在监测系统的环境。我们还介绍了新的类的扩散unravelings下的主方程是不变的线性算子变换是不变的。我们通过数值模拟说明了这些不变的解开。最后,我们讨论了广义规范变换作为一种方法连接明显不同的描述相同的轨迹随机薛定谔方程,和他们的不变性。
2000-12-04 quant-ph
Open system dynamics with non-Markovian quantum trajectories
提出了一个与谐振子环境耦合的量子系统的非马尔可夫随机薛定谔方程。它的解决方案,当平均的噪音,复制标准的约化密度算子没有任何近似。我们用几个例子说明了这种方法的力量,包括指数衰减浴相关性和极端的非马尔可夫情况下,“环境”只包括一个振荡器。后一种情况显示了“薛定谔猫”态的衰变和复活。对于强耦合到具有记忆的耗散环境,渐近状态可以在有限时间内达到。我们对开放系统的描述与系统和环境之间的“海森堡切割”的不同位置是兼容的。
1998-03-27 quant-ph
Non-Markovian continuous quantum measurement of retarded observables
我们重新考虑了海森堡可观测x的非马尔可夫时间连续测量,并首次表明它可以通过一组纠缠的冯诺依曼探测器来实现。引入连续读出的概念,并利用它重新推导了非马尔可夫随机薛定谔方程。我们可以证明,与最近的怀疑相反,由此产生的非马尔可夫量子轨道是真正的单系统轨道,并且对应于x的延迟泛函的连续测量。然而,一般的非马尔可夫轨迹是混合状态轨迹。这个版本合并了一个勘误[PRL,在打印]与我的信[PRL 100,080401(2008)],一些更正直接遵循最近的批评由怀斯曼和甘贝塔,进一步更正恢复我的信的有效性。与我的建议相反,给定的连续测量方案不能产生纯态轨道,而是混合态轨道。然而,有可能保留我的主张,即非马尔可夫随机薛定谔方程描述了真正的时间连续测量-延迟和追溯。
2008-09-14 quant-ph
Average Entanglement for Markovian Quantum Trajectories
我们研究了耦合到库中的非相互作用量子比特在库的监控下的纠缠演化。我们计算了所有量子轨道上量子比特波函数的并发的平均值。对于耦合到独立浴进行局部测量的两个量子位,该平均值以仅取决于测量方案的速率呈指数衰减。这与已知的在没有测量的情况下密度矩阵在有限时间后纠缠消失形成对比。对于耦合到公共浴的两个量子比特,平均并发可以在离散时间消失。我们的分析适用于任意量子跳跃或量子态扩散动力学在马尔可夫极限。我们讨论了最好的测量方案,以保护纠缠在具体的例子。
2010-11-07 quant-ph
Approach to solving spin-boson dynamics via non-Markovian quantum trajectories
我们发展了一个系统的和有效的方法数值求解非马尔可夫量子态扩散方程的开放量子系统耦合到一个环境中的任意数量级的噪声或耦合强度。作为一个重要的应用,我们考虑一个自旋玻色子模型的实时模拟在一个强耦合制度,这是很难处理使用传统的方法。我们表明,非马尔可夫随机薛定谔方程可以有效地实现作为一个实时模拟这个模型,从而给出一个准确的描述自旋玻色子动力学超越了超声波近似。
2014-08-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-Markovian quantum trajectories, instruments and time-continuous measurements
线性和非线性非马尔可夫量子态扩散方程(NMQSD)是描述某些非马尔可夫开放量子系统的著名工具。在这项工作中,我们系统地研究是否可以通过一个时间连续的测量产生的归一化的线性NMQSD或非线性NMQSD解决方案。通过考虑任何可能的测量方案的框架内的仪器,我们得出一个必要的标准,这两个方程的测量解释。具体算例表明,归一化线性NMQSD解一般只能在马尔可夫极限下实现。所提出的准则的非线性NMQSD的应用仍然是一个悬而未决的问题。
2011-09-07 math-ph math.MP quant-ph
Quantum trajectories: memory and continuous observation
从量子轨道理论的推广(基于随机薛定谔方程- SSE)出发,导出了量子动力学的非马尔可夫模型。为了描述非马尔可夫效应,本文中使用的方法是基于在通常的线性SSE中引入随机系数。一个主要的兴趣是,这允许开发一个一致的理论,量子测量在连续的时间,这些非马尔可夫量子轨道模型。在这种情况下,工具,先验和后验状态的概念进行了严格的描述。关键在于,通过从系统的Hilbert空间上的随机方程出发,我们能够尊重统计算子的平均动力学的完全正性和量子测量理论公理的要求。接下来通过噪声振荡器的具体物理模型来说明该理论的灵活性,其中非马尔可夫效应来自随机环境、有色噪声、刺激光的随机性、延迟效应。的统计发射的光子和外差和零差光谱的研究,我们表明这些数量是如何敏感的系统动力学的非马尔可夫特征,因此,在原则上,观察和分析的荧光可以揭示存在的非马尔可夫效应,并允许测量的噪声影响系统动力学的光谱。
2012-12-23 quant-ph
Non-Markovian Dynamical Maps: Numerical Processing of Open Quantum Trajectories
开放量子系统演化的初始阶段编码了其潜在动力学相关性的关键信息,这反过来又可以预测后期的轨迹。我们提出了一种通用的方法,基于非马尔可夫动力学映射提取这些信息的初始轨迹和压缩成非马尔可夫转移张量。假设时间平移不变性,张量可以用来准确和有效地传播系统的状态到任意长的时间尺度。非马尔可夫转移张量方法(TTM)证明了相干到非相干的转变是量子耗散强度的函数,并预测了由于系统浴纠缠引起的非正则平衡分布。TTM等效于求解Nakajima-Zwanzig方程,因此可以用于从模拟或实验中获得的量子轨迹重建动力学算子(系统哈密顿量和记忆核)。该方法的基本概念可以推广到物理可观测量,其目标是学习和操纵开放量子系统的轨迹。
2015-10-18 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph quant-ph
Spectral Transfer Tensor Method for Non-Markovian Noise Characterization
随着量子器件质量的不断提高,对噪声量子过程进行更详细的分析变得越来越重要,如定量地描述非马尔可夫性。在这项工作中,我们提出了一个实验协议,称为光谱传输张量映射(SpecTTM),准确地预测RHP非马尔可夫测量的任何泡利通道没有状态准备和测量(SPAM)的错误。事实上,对于泡利通道,SpecTTM甚至可以重建量子比特的高精度噪声功率谱。最后,我们还讨论了SpecTTM如何通过泡利旋转在最优基上近似表征非泡利通道的非马尔可夫性。
2020-12-18 quant-ph
Non-Markovian quantum trajectory unravellings of entanglement
在非马尔可夫机制下,利用量子态扩散(QSD)方法求解了双量子位耦合到公共浴槽的完全量子化模型。我们建立了两量子比特耗散和退相模型的显式时间局域非马尔可夫QSD方程。将扩散量子轨道应用于非马尔可夫体系中两量子比特系统的纠缠估计。在这两种情况下,纠缠演化的非马尔可夫特征,揭示了通过量子扩散在系统状态空间中的解开。
2016-06-29 quant-ph
Non-Markovian Quantum Trajectories of Many-Body Quantum Open Systems
在开放量子系统的非马尔可夫量子态扩散(QSD)方法中,一个长期悬而未决的问题是建立多量子比特系统的非马尔可夫QSD方程。在本文中,我们解决了这个重要的问题,明确地构造了一组精确的时间局域QSD方程的$N$ -量子比特系统。我们精确的时间局域(无卷积)QSD方程为模拟与普通玻色子环境相互作用的多体开放系统的量子动力学铺平了道路。通过数值求解几个涉及量子相干性动力学和动力学控制的量子开放多体系统,验证了该多量子比特随机方程的适用性.
2013-12-29 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Quantum trajectory entanglement in various unravelings of Markovian dynamics
本文研究开放量子系统主方程的不同量子轨迹解缠中的纠缠,提出自适应贪心算法生成低纠缠轨迹,定位面积律到体积律转变点,并证明随机轨迹模拟成本可指数级低于矩阵乘积算子方法。
2024-04-18 quant-ph
Non-Markovian Quantum Jump Method for Driven-Dissipative Two-Level Systems
本文提出了一种改进的非马尔可夫量子跃迁方法,用于高效研究驱动耗散双态系统的动态行为,通过减少计算资源消耗并观察到相干与纠缠的复兴效应。
2025-12-16 quant-ph
Non-Markovianity by undersampling in quantum optical simulators
我们揭示了量子系统动力学的非马尔可夫性的一个新来源,当系统在与环境的相互作用中没有探索完整的动力学轨迹时,它就会出现。我们通过欠采样将这种效应称为非Markovianity,并在全光量子模拟器的操作中展示了它的外观,该模拟器涉及与退相波动环境相互作用的偏振量子比特。
2017-12-05 quant-ph
Non-Markovian quantum jumps from measurements in bipartite Markovian dynamics
量子跳跃方法允许表征与提交给连续测量动作的开放量子系统相关联的随机动力学。在本文中,我们表明,这种形式主义可以一贯地扩展到非马尔可夫系统动力学。结果依赖于研究的测量过程中进行的二分安排,其特征在于由马尔可夫Lindblad进化。通过对一个二能级系统动力学的研究,证明了系综动力学中可能存在环境-系统信息流等非马尔可夫效应.
2013-08-31 quant-ph
Markovian dynamics for a quantum/classical system and quantum trajectories
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Milano(意大利国家核物理研究所(INFN)米兰分部);Istituto Nazionale di Alta Matematica (INDAM-GNAMPA)(意大利高等数学研究所(INDAM-GNAMPA))
本文提出一种描述量子经典混合系统动力学的通用方法,通过耦合随机微分方程描述量子与经典部分的相互作用,并建立马尔可夫动力学的数学框架,展示其与混合动力学半群的联系及应用实例。
2024-05-29 quant-ph
Dynamical transitions in Markovian exciton transport
最近,大偏差理论被应用于开放量子系统,以揭示与马尔可夫演化相关的量子轨道空间中的动力学交叉。这种动力学交叉的特征在于罕见的量子跳跃轨迹的波动的定性变化,并且已经在相干驱动的量子系统的统计中观察到。在这篇文章中,我们研究了一个非驱动系统经历一个纯弛豫过程,即马尔可夫激子输运的稀有量子轨道的计数统计。我们发现,动力学交叉发生在系统中的最低限度的三个相互作用的分子,并强烈激活激子离域和干扰。我们的结果说明了如何量子功能的基础系统哈密顿量可以影响的统计性质的能量转移过程中的一个非平凡的方式。
2013-08-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Jumptime unraveling of Markovian open quantum systems
我们引入跳跃时间解开作为开放量子系统的一个独特的描述。作为我们的出发点,我们考虑量子跳跃轨迹,它出现,物理上,从连续的量子测量,或,正式地,从解开马尔可夫量子主方程。如果随机演化的量子轨迹在特定时间被整体平均,则所得到的量子态是相关联的量子主方程的解。我们证明了量子轨迹也可以在特定的跳跃计数的合奏平均。然后,所得到的跳跃时间平均的量子态是离散的、确定性演化方程的解,其中时间由跳跃计数代替。这种跳跃时间演化代表了一个保迹量子动力学映射,当且仅当相关的开放系统不呈现暗态。另一方面,在暗态的存在下,跳跃时间平均态可能衰减到暗态,并且跳跃时间演化可能最终终止。当检测到量子跳跃并用于触发读出测量时,跳跃时间平均的量子态和相关联的跳跃时间演化在连续测量方案中是可操作地访问的。我们说明了跳跃时间的演变与两个级别的系统进行放松或退相,阻尼谐振子,和一个自由粒子暴露于碰撞退相干的例子。
2022-01-09 quant-ph
Engineering non-Markovianity from spectral shaping of bosonic and fermionic baths
Fudan University(复旦大学);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);University of California San Diego(加利福尼亚大学圣迭戈分校)
本研究提出通过在玻色子和费米子浴的谱密度中引入带隙来工程调控非马尔可夫性,数值模拟验证了该方法的有效性,为量子技术提供了新途径。
2026-09-15 quant-ph
Stochastic Schrödinger Equation for a Non-Markovian Dissipative Qubit-Qutrit System
利用随机薛定谔方程研究了由一个量子比特和一个量子数组成的混合开放系统的非马尔可夫量子动力学.建立了零温玻色子热浴中耗散量子比特-量子系统的精确量子态扩散方程。作为一个重要的应用,我们利用非马尔可夫QSD方程模拟了用负性度量的纠缠的衰减和产生。最后,还讨论了混杂系统的一些稳态性质。
2011-10-27 quant-ph
Reproducing Kernel Hilbert Space Approach to Non-Markovian Quantum Stochastic Models
本研究利用再生核希尔伯特空间方法,从玻色浴耦合系统模型推导非马尔可夫量子态扩散方程,验证其与Diósi-Strunz方程等价,给出二能级系统约化动力学精确解并证明复轨迹不可观测。
2024-07-09 quant-ph
Non-Markovianity hinders Quantum Darwinism
在这封信中,我们调查量子达尔文主义和经典世界的出现,从量子一个与环境的光谱特性。我们使用量子环境的微观模型,通过改变一个简单的系统参数,我们可以修改从环境到系统的信息回流,因此它的非马尔可夫特性。我们表明,记忆效应的存在阻碍了古典客观现实的出现。我们推测,这种现象是连接到没有一个测量方案的量子轨迹在非马尔可夫制度的解释。
2014-12-10 quant-ph
Stochastic Schrödinger equations with coloured noise
本文给出了白噪声量子轨道理论的一个自然的非马尔可夫推广。为了在形式主义中引入记忆效应,将Ornstein-Uhlenbeck有色噪声视为输出驱动过程。在一定条件下,恢复随机哈密顿演化。此外,非马尔可夫随机薛定谔方程,解开非马尔可夫主方程的推导。
2009-11-13 quant-ph
The Hidden Nature of Non-Markovianity
University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
本文研究了非马尔可夫性在单条轨迹下的不可见性,通过比较马尔可夫与非马尔可夫演化轨迹,揭示了非马尔可夫性在特定条件下无法被观测到的本质。
2026-02-19 math.DS math.OC quant-ph
Multiple single-photon generations in three-level atoms coupled to cavity with non-Markovian effects
本文研究非马尔可夫区域下腔耦合三能级原子的任意时间形多单光子产生,推导最优驱动场解析表达式,分析马尔可夫与非马尔可夫系统的差异,并推广至通用非马尔可夫量子网络。
2024-04-15 quant-ph
Markovian and Non-Markovian Dynamics of Quantum Emitters coupled to Two-dimensional Structured Reservoirs
量子发射体与结构化浴的相互作用修改了它们的个体和集体动力学。在González-Tuesday \emph{et al}中,我们展示了当QE在二维结构储层的带的中间附近进行光谱调谐时,奇异的量子动力学是如何出现的,在那里我们预测了微扰处理、各向异性相互作用和新颖的超辐射和次辐射行为的失败。在这项工作中,我们对这种情况进行了进一步的分析,并对不同于带中心的光谱区域中的量子发射动力学进行了完整的分析。
2018-01-19 quant-ph
Unravelling Metastable Markovian Open Quantum Systems
本文通过将平均动力学拆解为随机轨迹分析马尔可夫开放量子系统的亚稳态,并借助三态与双量子比特量子重置模型揭示经典及无退相干子空间型亚稳机制。
2024-04-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Higher-order solutions to non-Markovian quantum dynamics via hierarchical functional derivative
解决与环境耦合的现实量子系统是一项具有挑战性的任务。在这里,我们开发了一个层次的功能导数(HFD)的方法,有效地解决了嵌入玻色浴中的开放量子系统的非马尔可夫量子轨迹。系统地导出了任意阶HFD方程的显式表达式。此外,它被发现,对于一个解析可解的模型,这个分层方程自然终止于一个给定的顺序,从而成为精确可解。这种HFD方法提供了一个系统的方法来研究耦合到玻色子环境的开放系统的非马尔可夫量子动力学。
2015-09-08 quant-ph
Spectral signatures of the Markovian to Non-Markovian transition in open quantum systems
本研究通过分析光谱特征,揭示了开放量子系统中马尔可夫到非马尔可夫过渡的机制,并提供了优化量子系统的框架。
2025-04-08 physics.chem-ph quant-ph
Non-Markovian effect on the geometric phase of a dissipative qubit
研究了耦合到具有洛伦兹谱密度环境中的二能级原子的几何相位。几何相位的非马尔可夫效应进行了探讨解析和数值。在弱耦合的限制下,几何相位的最低阶修正推导出解析和一般情况下的数值计算。研究发现,当谱宽较小时,非马尔可夫动力学对几何相位的影响显著,对几何相位的修正也较大。当谱宽增加时,对几何相位的校正变得可以忽略不计,这表明几何相位对环境白噪声的鲁棒性。该结果对基于几何相位的量子信息处理具有重要意义。
2010-01-20 quant-ph
nuHOPS: A quantum trajectory method for highly excited environments in non-Markovian open quantum dynamics
针对非马尔可夫开放量子动力学中的高激发环境模拟难题,提出改进的nuHOPS量子轨迹方法,规避密度矩阵二次缩放、利用轨迹局域化特性,可实现最多1000个辐射体的Dicke模型数值精确求解。
2025-03-05 quant-ph
Non-Markovian quantum state diffusion: Perturbation approach
我们提出了一种非马尔可夫量子态扩散(QSD)的微扰理论,即玻色子环境中开放系统的扩散量子轨道理论[Physical Review { \bf A 58},1699,(1998)]。我们建立了一个系统的环境相关时间和典型系统的时间尺度之间的比率展开。领先的顺序恢复马尔可夫理论,所以在这里,我们集中在下一阶校正对应的一阶非马尔可夫主方程。这些微扰方程大大简化了一般的非马尔可夫QSD方法,并允许有效的数值模拟超越马尔可夫近似。此外,我们表明,每个微扰计划QSD自然会产生一个微扰计划的主方程,我们研究的一些细节。给出了分析和数值例子,包括量子布朗运动模型。
1999-02-10 quant-ph
Unified trajectory criterion for quantum and classical non-Markovianity
本文提出基于轨迹集自相交的统一判据来判定量子与经典过程的非马尔可夫性,证明马尔可夫性具有时间反演不变性,并将轨迹集分为严格马尔可夫、初态马尔可夫和非马尔可夫三类。
2025-08-22 quant-ph
Reconfigurable qubit states and quantum trajectories in a synthetic artificial neuron network with a process to direct information generation from co-integrated burst-mode spiking under non-Markovianity
本文提出一种协同集成超导离子存储与忆阻脉冲的人工合成神经元网络,通过突发模式驱动可重构量子比特态和量子轨迹,并在非马尔可夫量子记忆下研究信息包生成过程,以提升神经形态系统的信息处理能力与路由安全性。
2025-07-22 quant-ph
Exact non-Markovian master equations for multiple qubit systems: quantum trajectory approach
利用相应的精确非马尔可夫量子态扩散方程,可以显式地构造多量子比特系统的一类精确主方程。这些精确的主方程自然地从量子比特系统的量子退相干动力学中产生,量子比特系统是一个耦合到集体有色噪声源的量子存储器。精确的主方程在最优量子控制、量子耗散和量子热力学中也很重要。在本文中,我们证明了一个耗散的N-量子比特系统的精确的非马尔可夫主方程可以显式地从相应的非马尔可夫量子轨迹的统计平均值导出。我们通过一个耦合到非马尔可夫玻色子环境的三量子比特系统的显式构造来说明我们的一般公式。这个多量子比特主方程提供了量子系统在不同域中的精确时间演化,并为研究非马尔可夫状态下开放系统的记忆效应铺平了道路。
2014-08-07 quant-ph
Ensemble Variational Quantum Algorithm for Non-Markovian Quantum Dynamics
针对经典计算机模拟凝聚相非马尔可夫量子动力学难度大的问题,提出一种可在NISQ设备上运行的变分量子算法,通过浴辅助变量与蒙特卡洛采样实现有限温度动力学,经模拟器和IBM量子设备验证,可适配多类浴与耗散自旋链模拟。
2024-03-07 quant-ph
Dynamical decoupling induced renormalization of the non-Markovian dynamics
在这项工作中,我们开发了一个数值框架,以研究非马尔可夫动力学的开放量子系统的动力学解耦应用重整化。我们利用一个非马尔可夫主方程,这是来自非马尔可夫量子轨迹形式主义。它包含非相干马尔可夫动力学和相干薛定谔动力学作为其极限情况,并能够捕捉它们之间的过渡。我们已经进行了全面的模拟的情况下,该系统是由奥恩斯坦-乌伦贝克噪声驱动或描述的自旋玻色子模型。模拟了bang-bang控制和连续动力学解耦下的重整化动力学。我们的结果表明,非马尔可夫动力学的重整化关键取决于环境的谱密度和包络的去耦脉冲。因此,在这项工作中开发的框架提供了一个统一的方法来调查现实的去耦脉冲的效率。这项工作也开辟了一种方法,以进一步优化去耦通过脉冲整形。
2006-09-28 quant-ph
Non-Markovian Quantum State Diffusion
提出了一个描述量子轨道非马尔可夫扩散的纯态非线性随机薛定谔方程。它提供了一个量子系统耦合到一个有限或无限数量的谐振子,没有任何近似的演化解开。它的力量说明了几个例子,包括测量的情况下,耗散和量子布朗运动。在某些例子中,我们把环境作为一个无限的水库与任意相关的波动现象。在其他示例中,环境由有限数量的振荡器组成。在这些准周期的情况下,我们看到了“薛定谔猫”态的可逆衰变。最后,我们对开放系统的描述与系统和环境之间的“海森堡切割”的不同位置是兼容的。
1998-03-23 quant-ph
Exploring the Non-Markovian Dynamics in Depolarizing Maps
本文探讨了非马尔可夫退极化信道的动力学行为与奇异性,综合运用多种测度与几何、轨迹可视化方法量化非马尔可夫性,并揭示了系统参数、维度及量子比特数对其的影响。
2025-03-04 quant-ph
Dynamical decoupling efficiency versus quantum non-Markovianity
我们研究了非马尔可夫性与纯退相量子比特动态解耦协议有效性之间的关系。我们考虑一个确切的模型,其中失相产生由于玻色子环境的欧姆类的谱密度。这是参数化的欧姆参数通过改变,我们可以模拟马尔可夫和非马尔可夫环境。有趣的是,我们发现,工程的非马尔可夫环境是有害的效率的动态解耦方案,导致更差的一致性保持。我们发现,每个动态去耦脉冲反转的量子信息流,并在此基础上,我们调查动态去耦效率和水库谱密度之间的联系。最后,在油藏工程的精神,我们研究了最佳的系统,油藏参数,以实现最大的静态凝聚力。
2015-12-16 quant-ph
Spectral Density Modulation and Universal Markovian Closure of Fermionic Environments
本文提出通过谱密度热化学调制简化费米子环境,并构造费米子马尔可夫闭合,以多项式级降低链映射算法在长时间开放量子系统模拟中的时间复杂度。
2024-11-05 quant-ph
Calculating strongly correlated ground states from the non-Markovian dissipative dynamics of Gaussian fermions
Università di Catania(卡塔尼亚大学)
该研究介绍相互作用费米子哈密顿量基态与纯耗散开放量子系统非平衡稳态的映射,通过第三次量子化将费米 - 哈伯德哈密顿量映射到作用于马约拉纳费米子的林德布拉德跃迁算符,虽单个轨迹可高效模拟,但总体计算成本仍高,需进一步研究非马尔可夫解开效率。
2026-10-16 cond-mat.str-el quant-ph
Emission spectral non-Markovianity in qubit-cavity systems in the ultrastrong coupling regime
本文针对超强耦合、非马尔可夫区域的耗散 Rabi 与 Jaynes-Cummings 模型,提出 PTNZE 计算发射光谱,并揭示反旋项、耦合强度和初始条件导致的不对称特征。
2023-04-05 quant-ph
Extended Non-Markovian Stochastic Schrödinger Equation with Complex Frequency Modes for General Basis Functions
本文提出扩展cNMSSE方法,采用广义基函数模拟任意谱密度下的开放量子系统,克服指数分解限制,并通过MPS高效求解,在多种谱密度下与HFB-SSE和HEOM结果高度一致。
2025-07-15 quant-ph
Post-Markovian quantum master equations from classical environment fluctuations
在本文中,我们证明了两个常用的唯象后马尔可夫量子主方程可以推导出没有使用任何微扰近似。一个系统耦合到一个环境的特点是自经典的组态波动,后者服从马尔可夫动力学,定义了底层的物理模型。Shabani-Lidar方程[A. Shabani和D. A. Lidar,Phys.Rev.A71,020101(R)(2005)]及其相关的近似积分-微分核主方程是通过追踪两个不同的二分马尔可夫Lindblad动力学得到的,其中环境波动由附属系统考虑。此外,我们还找到了非马尔可夫系统动力学可以用测量轨迹系综来解释的条件,并给出了一种非马尔可夫量子跳跃方法。与最近的分析相反[L。Mazzola,E. M. Laine,H. P. Breuer,S. Maniscalco和J. Piilo,Phys.Rev.A81,062120(2010)],我们还证明了这些主方程,即使具有指数记忆函数,也可能导致非马尔可夫效应,例如如果哈密顿系统不与耗散动力学耦合,则信息的环境到系统回流。
2014-01-31 quant-ph
Detecting non-Markovianity of quantum evolution via spectra of dynamical maps
我们基于动力学映射的谱性质对非马尔可夫量子演化进行了分析。我们引入动态模拟的纠缠见证检测非马尔可夫性,我们说明了它的行为与几个有指导意义的例子。它表明,对于某一类动态映射的形状的身体的可达状态提供了一个简单的非马尔可夫证据。
2016-07-08 quant-ph
Exact non-Markovian evolution with multiple reservoirs
考虑了多水库相互作用的多层系统模型。该模型无需马尔可夫近似,即可得到精确的约化密度矩阵演化。也就是说,这种演化完全由有限的线性微分方程组定义。在这项工作中,以前得到的结果只有一个洛伦兹峰的谱密度的情况下,推广到任意数量的这样的峰。欧姆贡献的频谱密度的情况下,这里也被考虑在内。
2019-12-31 quant-ph
Generalized theory of pseudomodes for exact descriptions of non-Markovian quantum processes
我们发展了一个精确的框架来描述开放量子系统与广义谱密度函数模型化的环境相互作用的非马尔可夫动力学。该方法依赖于将初始系统映射到辅助配置上,该辅助配置包括耦合到少量离散模式的原始开放系统,这些离散模式又各自耦合到独立的马尔可夫库。基于离散模式和谱密度函数的极点之间的连接,我们展示了如何使用离散模式扩展系统允许在一个扩大的开放系统内完全包含非马尔可夫效应,该系统的动力学由一个精确的Lindblad主方程控制。首先,我们应用这个结果来获得伪模方法的推广[B. M. Garraway,Phys.Rev.A55,2290(1997)],在谱密度函数具有洛伦兹结构的情况下。对于许多其他类型的谱密度函数,我们扩展我们的证明表明,一个开放的系统动力学可以模拟物理上使用离散模式,承认非厄米耦合到系统,并为这种情况下确定的等效主方程不再是Lindblad形式。对于涉及两个离散模式的应用程序,我们演示了如何转换之间的病理和Lindblad形式的主方程使用的伪模方法的技术。
2020-10-21 quant-ph
On the spectral origin of non-Markovianity: an exact finite model
非均匀链环境(例如分段离子阱)的研究通过一个精确的对角化方法。不同的光谱密度,包括带隙,可以被设计为单独评估记忆效应。环境的非马尔可夫性是量化与最近引入的措施,信息回流和不可分割的系统动态地图。通过扫描浴光谱通过调谐系统的频率,我们显示出最强的记忆效应在带隙边缘,并提供了一个基于系统和环境之间的能量流的解释。弱耦合到刚性链的系统确保马尔可夫动力学,而环境的大小以及模式的局部密度不是实质性的因素。当增加光谱带隙内部或外部的温度时,我们显示出相反的效果。此外,非马尔可夫性出现较大的(负和正)功率的代数谱密度,欧姆的情况下,并不总是最马尔可夫的一个。
2013-11-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Low-depth simulation of non-Markovianity under quantum hardware noise
School of Physics, University College Dublin(都柏林大学学院物理学院)
研究在量子硬件噪声下模拟非马尔可夫动力学及记忆通道,利用轨迹混合方法,以独立纯态轨迹统计混合代替纠缠门降低电路深度,经现实噪声模型验证,该方法能提升态保真度与量子关联保存,实现低噪声有限资源下的长时间非马尔可夫演化模拟。
2026-07-08 quant-ph
Entanglement oscillations in non-Markovian quantum channels
研究了双模玻色子系统与两个互不关联的热玻色子库相互作用的非马尔可夫动力学。给出了用量子特征函数表示的精确微观Master方程的解,并详细研究了两体高斯态纠缠的动力学性质。特别是,我们分析了短期系统-储层相关性对可分性阈值的影响,并表明相关参数是储层谱密度。如果所涉及的模式的频率是在水库谱密度纠缠持续更长的时间比在马尔可夫信道。另一方面,当水库频谱共振短时关联导致更快的退相干和纠缠振荡的外观。
2007-07-04 quant-ph